การเชื่อมต่อโมดูล rf กับ atmega8: การสื่อสารระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ avr สองตัว

การทำให้โปรเจ็กต์ของเราไร้สายทำให้มันดูเท่และยังขยายขอบเขตที่สามารถควบคุมได้อีกด้วย เริ่มตั้งแต่การใช้ IR LED ปกติสำหรับการควบคุมแบบไร้สายระยะทางสั้นจนถึง ESP8266 สำหรับการควบคุม HTTP ทั่วโลกมีหลายวิธีในการควบคุมบางสิ่งแบบไร้สาย ในโครงการนี้เราได้เรียนรู้วิธีการ สร้างโครงการไร้สายโดยใช้โมดูล RF 433 MHz และ AVR ไมโครคอนโทรลเลอร์

ในโครงการนี้เราทำสิ่งต่อไปนี้: -

1. เราใช้ Atmega8 สำหรับ RF Transmitter และ Atmega8 สำหรับส่วน RF Receiver
2. เราเชื่อมต่อ LED และปุ่มกดกับไมโครคอนโทรลเลอร์ Atmega8
3. ทางด้านเครื่องส่งเราเชื่อมต่อปุ่มกดกับ Atmega และส่งข้อมูล ทางด้านเครื่องรับเราจะรับข้อมูลแบบไร้สายและแสดงเอาต์พุตเป็น LED
4. เราใช้ตัวเข้ารหัสและตัวถอดรหัส IC เพื่อส่งข้อมูล 4 บิต
5. ความถี่ในการรับคือ 433Mhz โดยใช้โมดูล RF TX-RX ราคาถูกที่มีอยู่ในตลาด

ส่วนประกอบที่จำเป็น

1. Atmega8 AVR ไมโครคอนโทรลเลอร์ (2)
2. โปรแกรมเมอร์ USBASP
3. สาย FRC 10 พิน
4. แผ่นขนมปัง (2)
5. ไฟ LED (2)
6. ปุ่มกด (1)
7. HT12D และ HT12E คู่
8. RX-TX RF โมดูล
9. ตัวต้านทาน (10k, 47k, 1M)
10. สายจัมเปอร์
11. แหล่งจ่ายไฟ 5V

ซอฟต์แวร์ที่ใช้

เราใช้ ซอฟต์แวร์CodeVisionAVRในการเขียนโค้ดและ ซอฟต์แวร์SinaProgสำหรับอัปโหลดโค้ดของเราไปยัง Atmega8 โดยใช้โปรแกรมเมอร์ USBASP

คุณสามารถดาวน์โหลดโปรแกรมเหล่านี้ได้จากลิงค์ที่ให้มา:

CodeVisionAVR :

SinaProg:

ก่อนที่จะเข้าสู่แผนผังและโค้ดเรามาทำความเข้าใจกับการทำงานของโมดูล RF ด้วยไอซีตัวเข้ารหัส - ตัวถอดรหัส

โมดูลตัวส่งและตัวรับสัญญาณ RF 433MHz

นี่คือโมดูลตัวส่งและตัวรับที่เราใช้ในโครงการ เป็นโมดูลที่ถูกที่สุดสำหรับ433 MHzโมดูลเหล่านี้รับข้อมูลอนุกรมในช่องเดียว

ถ้าเราเห็นรายละเอียดของโมดูลที่ส่งเป็นคะแนนสำหรับ3.5-12V การดำเนินงานที่เป็นแรงดันไฟฟ้าอินพุตและระยะการส่งเป็น 20-200 เมตร มันไม่ส่งในน (Audio Modulation) โปรโตคอลที่ 433 MHzความถี่ เราสามารถถ่ายโอนข้อมูลที่ความเร็วของ4KB / S ที่มีอำนาจ

ในภาพบนเราจะเห็นขาออกของโมดูลเครื่องส่งสัญญาณ จากซ้ายไปขวาหมุดเป็นVCC ข้อมูลและ GND นอกจากนี้เรายังสามารถเพิ่มเสาอากาศและบัดกรีบนจุดที่แสดงในภาพด้านบน

สำหรับข้อกำหนดของตัวรับสัญญาณตัวรับมีระดับ5V dc และ 4MA กระแสไฟฟ้าดับเป็นอินพุต ความถี่ที่รับคือ433.92 MHzพร้อมความไว-105DB

ในภาพด้านบนเราจะเห็นขาออกของโมดูลตัวรับสัญญาณ สี่ขาจากซ้ายไปขวา, VCC, ข้อมูลข้อมูลและ GND หมุดสองตัวตรงกลางเหล่านี้เชื่อมต่อภายใน เราจะใช้อันใดอันหนึ่งหรือทั้งสองอย่างก็ได้ แต่เป็นแนวทางปฏิบัติที่ดีที่จะใช้ทั้งสองอย่างเพื่อลดการเชื่อมต่อสัญญาณรบกวน

นอกจากนี้ยังมีสิ่งหนึ่งที่ไม่ได้กล่าวถึงในแผ่นข้อมูลที่เหนี่ยวนำตัวแปรหรือหม้อที่ตรงกลางของโมดูลที่ใช้สำหรับการสอบเทียบความถี่หากเราไม่สามารถรับข้อมูลที่ส่งได้มีความเป็นไปได้ที่ความถี่ในการส่งและรับจะไม่ตรงกัน นี่คือวงจร RF และเราจำเป็นต้องปรับแต่งเครื่องส่งที่จุดความถี่ส่งที่สมบูรณ์แบบ นอกจากนี้เช่นเดียวกับเครื่องส่งสัญญาณโมดูลนี้ยังมีพอร์ตเสาอากาศ เราสามารถบัดกรีลวดในรูปแบบขดเพื่อรับสัญญาณได้นานขึ้น

ช่วงการส่งข้อมูลขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับเครื่องส่งและความยาวของเสาอากาศทั้งสองด้าน สำหรับโครงการเฉพาะนี้เราไม่ได้ใช้เสาอากาศภายนอกและใช้ 5V ที่ด้านเครื่องส่งสัญญาณ เราตรวจสอบด้วยระยะ 5 เมตรและทำงานได้อย่างสมบูรณ์

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับคู่ RF ในวงจรตัวส่งและตัวรับสัญญาณ RF คุณสามารถทำความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงานของ RF ได้โดยตรวจสอบโครงการต่อไปนี้ที่ใช้คู่ RF:

• หุ่นยนต์ควบคุม RF
• วงจร IR เป็น RF Converter
• ไฟ LED ควบคุมระยะไกล RF โดยใช้ Raspberry Pi
• เครื่องใช้ในบ้านที่ควบคุมด้วย RF

แผนภูมิวงจรรวม

แผนภาพวงจรสำหรับด้านเครื่องส่งสัญญาณ RF

• Pin D7 ของ atmega8 -> Pin13 HT12E
• Pin D6 ของ atmega8 -> Pin12 HT12E
• Pin D5 ของ atmega8 -> Pin11 HT12E
• Pin D4 ของ atmega8 -> Pin10 HT12E
• ปุ่มกดไปที่ Pin B0 ของ Atmega
• ตัวต้านทาน 1M-ohm ระหว่างพิน 15 และ 16 ของ HT12E
• Pin17 ของ HT12E กับพินข้อมูลของโมดูลเครื่องส่งสัญญาณ RF
• Pin 18 ของ HT12E ถึง 5V
• GND พิน 1-9 และพิน 14 ของ HT12E และพิน 8 ของ Atmega

แผนภาพวงจรสำหรับด้านรับ RF

• Pin D7 ของ atmega8 -> Pin13 HT12D
• Pin D6 ของ atmega8 -> Pin12 HT12D
• Pin D5 ของ atmega8 -> Pin11 HT12D
• Pin D4 ของ atmega8 -> Pin10 HT12d
• LED เป็น Pin B0 ของ Atmega
• Pin14 ของ HT12D กับพินข้อมูลของโมดูลตัวรับ RF
• ตัวต้านทาน 47Kohm ระหว่างพิน 15 และ 16 ของ HT12D
• GND พิน 1-9 ของ HT12D และพิน 8 ของ Atmega
• LED ไปยังขา 17 ของ HT12D
• 5V ถึงพิน 7 ของ Atmega และขา 18 ของ HT12D

การสร้างโครงการสำหรับ Atmega 8 โดยใช้ CodeVision

หลังจากติดตั้งโปรแกรมเหล่านี้แล้วให้ทำตามขั้นตอนด้านล่างเพื่อสร้างโครงการและเขียนโค้ด:

ขั้นตอนที่ 1. เปิด CodeVision คลิกที่ File -> New -> โครงการ กล่องโต้ตอบการยืนยันจะปรากฏขึ้น คลิกใช่

ขั้นตอนที่ 2 CodeWizard จะเปิดขึ้น คลิกที่ตัวเลือกแรกเช่น AT90 และคลิกตกลง

ขั้นตอนที่ 3เลือกชิปไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณที่นี่เราจะใช้ Atmega8 ดังที่แสดง

ขั้นตอนที่ 4: -คลิกที่พอร์ต ในส่วนเครื่องส่งสัญญาณปุ่มกดคืออินพุตของเราและสายข้อมูล 4 สายจะถูกส่งออก ดังนั้นเราต้องเริ่มต้น 4 พินของ Atmega เป็นเอาต์พุต คลิกที่ Port D สร้าง Bit 7, 6, 5 และ 4 โดยคลิกที่มัน

ขั้นตอนที่ 5: -คลิกที่ Program -> สร้าง, บันทึกและออก ตอนนี้งานของเราเสร็จไปแล้วกว่าครึ่ง

ขั้นตอนที่ 6: -สร้างโฟลเดอร์ใหม่บนเดสก์ท็อปเพื่อให้ไฟล์ของเรายังคงอยู่ในโฟลเดอร์มิฉะนั้นจะกระจัดกระจายไปบนหน้าต่างเดสก์ท็อปทั้งหมด ตั้งชื่อโฟลเดอร์ของคุณตามที่คุณต้องการและฉันขอแนะนำให้ใช้ชื่อเดียวกันในการบันทึกไฟล์โปรแกรม

เราจะมีกล่องโต้ตอบสามกล่องต่อกันเพื่อบันทึกไฟล์ ทำเช่นเดียวกันกับอีกสองกล่องโต้ตอบซึ่งจะปรากฏขึ้นหลังจากที่คุณบันทึกรายการแรก

ตอนนี้พื้นที่ทำงานของคุณมีลักษณะเช่นนี้

งานส่วนใหญ่ของเราเสร็จสมบูรณ์ด้วยความช่วยเหลือของวิซาร์ด ตอนนี้เราต้องเขียนโค้ดเพียงไม่กี่บรรทัดสำหรับส่วนเครื่องส่งและตัวรับนั่นแหล่ะ…

ทำตามขั้นตอนเดียวกันเพื่อสร้างไฟล์สำหรับการรับสัญญาณส่วนหนึ่งในส่วนของตัวรับสัญญาณ Led เท่านั้นที่เป็นเอาต์พุตของเราดังนั้นให้พอร์ต B0 บิตออก

รหัสและคำอธิบาย

เราจะเขียนสำหรับการสลับไฟ LED แบบไร้สายโดยใช้คลื่นความถี่วิทยุ รหัสที่สมบูรณ์สำหรับทั้ง Atmega ที่ฝั่งเครื่องส่งและตัวรับจะได้รับในตอนท้ายของบทความนี้

รหัส Atmega8 สำหรับ RF Transmitter:

ก่อนอื่นให้รวมไฟล์ส่วนหัว delay.h เพื่อใช้ดีเลย์ในโค้ดของเรา

# รวม # รวม โมฆะ main (โมฆะ) {

ตอนนี้มาถึงบรรทัดสุดท้ายของโค้ดที่คุณจะพบกับ while loop รหัสหลักของเราจะอยู่ในลูปนี้

ใน ขณะ วนซ้ำเราจะส่ง 0x10 ไบต์ไปยัง PORTD เมื่อกดปุ่มและจะส่ง 0x20 เมื่อไม่ได้กดปุ่ม คุณสามารถใช้ค่าใดก็ได้ในการส่ง

ในขณะที่ (1) { if (PINB.0 == 1) { PORTD = 0x10; } ถ้า (PINB.0 == 0) { PORTD = 0x20; } } }

รหัสAtmega สำหรับ RF Receiver

ขั้นแรกให้ประกาศตัวแปรเหนือฟังก์ชัน หลักเป็นโมฆะ สำหรับการจัดเก็บอักขระขาเข้าจากโมดูล RF

# รวม # รวม # รวม ถ่านไบต์ที่ไม่ได้ลงนาม = 0; โมฆะ main (โมฆะ) {

ทีนี้มาที่ while loop ในลูปนี้ให้จัดเก็บไบต์ขาเข้าเป็น ไบต์ ตัวแปร char และตรวจสอบว่าไบต์ขาเข้าตรงกับที่เราเขียนในส่วนเครื่องส่งหรือไม่ หากไบต์เท่ากันให้สร้างPortB.0ให้สูงและไม่ใช้PORTB.0 ในการสลับ LED

ในขณะที่ (1) { byte = PIND; ถ้า (PIND.7 == 0 && PIND.6 == 0 && PIND.5 == 0 && PIND.4 == 1) { PORTB.0 = ~ PORTB.0; delay_ms (1,000); }}}

สร้างโครงการ

รหัสของเราเสร็จสมบูรณ์ ตอนนี้เราต้องสร้างโครงการของเรา คลิกที่ไอคอนสร้างโครงการตามที่แสดง

หลังจากสร้างโปรเจ็กต์ไฟล์ HEX จะถูกสร้างขึ้นใน โฟลเดอร์ Debug-> Exe ซึ่งสามารถพบได้ในโฟลเดอร์ที่คุณทำไว้ก่อนหน้านี้เพื่อบันทึกโปรเจ็กต์ของคุณ เราจะใช้ไฟล์ HEX นี้เพื่ออัปโหลดใน Atmega8 ใช้ซอฟต์แวร์

อัพโหลดโค้ดไปที่ Atmega8

เชื่อมต่อวงจรของคุณตามแผนภาพที่กำหนดกับโปรแกรม Atmega8 ต่อสายเคเบิล FRC ด้านหนึ่งเข้ากับโปรแกรมเมอร์ USBASP และอีกด้านหนึ่งจะเชื่อมต่อกับหมุด SPI ของไมโครคอนโทรลเลอร์ตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง:

1. Pin1 ของขั้วต่อ FRC หญิง -> พิน 17, MOSI ของ Atmega8
2. Pin 2 เชื่อมต่อกับ Vcc ของ atmega8 เช่น Pin 7
3. Pin 5 เชื่อมต่อกับรีเซ็ตของ atmega8 เช่น Pin 1
4. Pin 7 เชื่อมต่อกับ SCK ของ atmega8 เช่น Pin 19
5. Pin 9 เชื่อมต่อกับ MISO ของ atmega8 เช่น Pin 18
6. Pin 8 เชื่อมต่อกับ GND ของ atmega8 เช่น Pin 8

เชื่อมต่อส่วนประกอบที่เหลือบนเขียงหั่นขนมตามแผนภาพวงจรและเปิดSinaprog

เราจะอัปโหลดไฟล์ Hex ที่สร้างขึ้นด้านบนโดยใช้ Sinaprog ดังนั้นเปิดและเลือก Atmega8 จากเมนูแบบเลื่อนลงอุปกรณ์ เลือกไฟล์ HEX จากโฟลเดอร์ Debug-> Exe ดังที่แสดง

ตอนนี้คลิกที่โปรแกรม

คุณทำเสร็จแล้วและไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณถูกตั้งโปรแกรมไว้ ใช้ขั้นตอนเดียวกันเพื่อตั้งโปรแกรม Atmega อื่นที่ด้านเครื่องรับ

รหัสที่สมบูรณ์และวิดีโอสาธิตได้รับด้านล่าง